Тема №6467 Ответы к задачам по физике Шаскольская (Часть 2)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по физике Шаскольская (Часть 2) из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по физике Шаскольская (Часть 2), узнаете ключевые особенности и основные понятия.

Уважаемые посетители сайта, если вы не согласны с той информацией которая представлена на данной странице или считаете ее не правильной, не стоит попросту тратить свое время на написание негативных высказываний, вы можете помочь друг другу, для этого присылайте в комментарии свое "правильное" решение и мы его скорее всего опубликуем.

Ответы в самом низу встроенного документа


8.11. Почему нельзя тушить горящий керосин, заливая его
Водой (плотность керосина меньше плотности воды)?
8.12. Во многих перегонных аппаратах труба, в которой
конденсируется пар, окружена другой трубкой (рубашкой), по
которой протекает холодная вода (рис. 75). При этом вода
подается в рубашку снизу, а не сверху. Почему не наоборот?
8.13. ^Было обнаружено, что в запаянной с обоих, концов
U-образной трубке уровни воды в обоих коленах находятся
на одной высоте, когда трубка вертикальна, а также когда она
наклонена в вертикальной плоскости (рис. 76). При каком условии это возможно?
8.14. В изогнутой трубке более короткое колено затянуто
очень тонкой и мягкой непроницаемой пленкой. Трубка напол­нена водородом и поставлена
отверстием вниз (рис. 77). Какое
положение займет пленка?
8.15. В сосудах А , и В на­ходятся углекислый газ С 0 2 и
водород Н2 - (рис; 78). Ма­нометры Mi и М2 показывают
одинаковое давление. В каком
направлении потечет газ, если
открыть кран К. Что про­изойдет, если тот же опыт
произвести, повернув сосуды манометрами вниз?
8.16. Почему не устраивают «газонапорные» башни по
аналогии с водонапорными?
8.17. В некоторых случаях в глубоких скважинах, пробурен­ных в земле, по трубе, опущенной в скважину, подается
34
сжатый воздух. Будет ли избыточное давление (т. е. разность
между давлением внутри'грубы и снаружи) внизу трубы таким
же, как наверху, или другим? Потерей давления в трубе
вследствие течения по ней воздуха пренебречь.
8.18. В некоторых домах газ в подвале горит лучше, чем
на верхних этажах. Почему?
8.19. Две одинаковые по массе оболочки шара, сделанные
одна из тонкой резины, а другая из прорезиненной ткани,
наполнены одинаковым количеством водорода и у земли
занимают одинаковый объем. Который из шаров поднимается
выше, если водород из них выходить не может?
8.20. Пузырьковый уровень представляет собой слегка изог­
нутую трубку, заполненную жидкостью так, что остается очень
маленькое пространство — пузырек, в котором находятся пары
жидкости. Когда пузырек больше: летом или зимой?
8.21. В барометре, изображенном на рис. 79, отверстие А
закрыто пробкой, и барометр наполнен ртутью. Что произойдет,
если вынуть пробку из отверстия А2
Рис. 79 Рис. 81
8.22. В боковой стенке сосуда Мариотта (рис. 80) находятся
три небольших отверстия 1, 2 и 3, закрытые пробками.
Через пробку в горле сосуда проходит обрытая с обоих
концов трубка Т. Уровень воды в сосуде Мариотта находится
выше отверстия 1. Уровень воды в трубке Т находи*ся
у самого основания трубки, расположенного на высоте от­
верстия 2. Что произойдет, если открыть одно из отверстий:
1, 2 или 3?
8.23. Для измерения объема порошка, не реагирующего с
воздухом и ие поглощающего воздух, пользуются прибором,
2* 35
который носит название волюмометра. Этот прибор изобра­жен- на рис. 81. Чашка А с помощью шлифа соединяется
с изогнутой с те кл явной трубкой, снабженной краном К и
оканчивающейся сосудом В, переходящим в прямую трубку.
Последняя с помощью длинной резиновой трубки соединена
с другой прямой стеклянной трубкой, которую можно пере­мещать вдоль шкалы вертикально. В верхней и нижней
частях на сосуде В нанесены черточки, между которыми его
вместимость точно измерена и равна К. Обе прямые трубки
и резиновая содержат ртуть, образуя манометр.
Измерение объема порошка производится так. По манометру
отмечается атмосферное давление Н. При открытом кране К
уровень ртути доводится до верхней черточки пузыря В, и
кран закрывается. Затем прямую трубку манометра опускают
вдоль шкалы вниз до тех пор, пока уровень ртути в пузыре
не дойдет до нижней черточки, и отмечают теперь разность
hi уровней ртути в прямых трубках. После этого
прибор, возвращают в начальное положение и кран К
открывают.
Снимем чашку А и насыпем в нее порошок, объем
которого желательно определить. Снова пришлифуем чашку и
при одинаковых уровнях ртути у верхней черточки пузыря
закроем кран К. Опустим опять прямую трубку манометра
так, чтобы уровень ртути в пузыре В достиг нижней
черточки, и измерим h2 — новую разность уровней в прямых
трубках.
Как, зная V, Н, hi и h2, найти объем порошка?
8.24. Масляный насос, приводимый в действие электро­двигателем, работает с постоянным числом оборотов щ в еди­
ницу времени. За каждый оборот
он откачивает из сосуда опре­деленный постоянный малый объ­ем ЛК 5= const. Обозначим р0
первоначальное давление в отка­чиваемом сосуде, р, — давление
через время t после начала
действия насоса. Доказать, что
1п(роМ) растет линейно.
8.25. На рис. 82 изображены
графики зависимости логарифма
относительного изменения давления насоса от времени (см.
предыдущую задачу) для насосов 1 и 2. Который из этих
насосов качает быстрее и который создает лучший вакуум?
8.26. Пустой ящик размерами 1x1x3м, открытый снизу,
погружен в вертикальном положении в воду так, что крышка
36
ящика находится на глубине 18,6 м. Найти выталкивающую
силу F, действующую на ящик.
8.27. Какие силы совершают работу по подъему аэростата?
8.28. При определении плотности твердых тел с помощью
гидростатических весов сначала взвешивают тело в воздухе (на
обычных весах), а потом — погрузив его в воду. Как нужно
изменить этот метод, если плотность тела меньше плотности
воды?
8.29. В боковой стенке цилиндрического ведра сделано два
отверстия, расположенные симметрично с противоположных
сторон. Отверстия закрыты пробками,
и ведро наполнено водой. Если вы­нуть пробки, то из отверстий вода
будет вытекать струей. Что произойдет, если ведро будет свободно падать?
8.30. Опрокинутая пробирка укреплена неподвижно над сосудом с водой
(рис. 83). Как изменится в ней уровень воды, если вся система
начнет свободно падать?
8.31. Подводная лодка, опустившись на глинистое или
песчаное дно, иногда не может подняться. Как объясняется
это явление «присасывания» подводной лодки?
8.32. Одно колено открытого U-образного ртутного мано­метра присоединено к колбе с водой, из которой выкачан
воздух (рис. 84). Что будет пока­зывать манометр, если колбу погрузить в сосуд с кипящей во­дой? Будут ли зависеть показания
манометра от высоты над уровнем
моря?
8.33. Всасывающим насосом
можно поднять воду при 0°С на
высоту h = 10 м. На какую (боль­шую или меньшую) высоту
можно поднять горячую воду при
90 °С?
8.34. В стакане, наполненном
до краев водой, плавает кусок
льда (рис. 85). Перельется ли во­
да через край, когда лед растает? Что произойдет, если в
стакане находится не вода, а жидкость более плотная или
менее плотная?
8.35. В сосуде с водой плавает кусок льда, внутри которого
находится кусок свинца (рис. 86). Изменится ли уровень воды
в сосуде, когда лед растает? Что будет, если внутри льда
находится не свинец, а пузырьки воздуха?
8.36. На одной чашке весов находится сосуд с водой, а на
другой чашке — штатив, на перекладине которого подвешено на
невесомой нити тело (рис. 87). Цока тело не погружено в воду,
весы находятся в равновесии. Затем нить удлиняют так, что
тело целиком погружается в воду. При этом равновесие
нарушается. Что нужно сделать, чтобы восстановить равно­весие ?
8.37. Сосуд с водой уравновешен на весах. Изменится ли
равновесие, если опустить палец в воду, не касаясь при этом
дна сосуда (рис. 88)?
8.38. На весах уравновешено тело, погруженное в жидкость
(рис. 89). Изменится ли показание весов прн нагревании
жидкости вместе с погруженным в нее телом?
8.39. Один из многочисленных ошибочных проектов вечных
двигателей заключался в следующем: в вырез стенки бака с
жидкостью вставлен вал, ось которого лежит в плоскости
стенки (рис. 90); вал закрывает собой весь вырез, так что
38
жидкость не выливается. Вал может вращаться на своей оси.
На половину его, погруженную в жидкость, действует вытал­
кивающая сила (по закону Архимеда), которая, казалось бы,
должна вызвать вращение вала по часовой стрелке. Это враще-
Рис. 89
ние, если бы оно возникло,
должно было бы продол­
жаться вечно. В чем здесь
ошибка?
8.40. В сосуд с водой погружается открытый стакан:
один раз дном вверх, а другой раз диом вниз (рис. 91)
на одну и ту же глубину. В каком из зтих случаев работа,
которую нужно совершить, чтобы
погрузить стакан, будет больше?
(Вода из сосуда не выливает­
ся, и в стакан, погруженный дном
вниз, не вливается.)
-Рис. 91
8.41. Почему труба сливной раковины присоединяется к
вертикальной канализационной трубе посредством сифонной
трубки (рис. 92), а не идет прямо?
8.42. Будет ли работать гидравлический пресс, если его
цилиндр заполнять не жидкостью, а газом?
8.43. Когда взрывается паровой котел, в котором давление
пара составляет 10—15 атм, происходят большие разрушения;
когда же взрывается гидравлический пресс, в котором давление
гораздо выше, то взрыв значительных разрушений не при­
чиняет. Почему?
39
8.44. Зачем фабричные трубы строят высокими, и какие трубы
лучше — железные или кирпичные?
8.45. В дымогарную трубу паровоза вводится трубка, из
которой вырывается струя пара (рис. 93). Зачем это делается?.
Рис. 93 Рис. 94
8.46. В сосуд с водой внизу вставлена трубка, которая
может свободно вращаться вокруг своей вертикальной оси.
К верхнему концу трубки припаяны два наконечника, изогну­
тые так, как показано на рис. 94. Вся система представляет
собой как бы обращенное сегнерово колесо. Что произойдет
с трубкой, когда вода через нее будет вытекать из сосуда?
8.47. Почему тонущий корабль, погрузившись в воду, часто
опрокидывается ?
8.48. В сосуд с жидкостью опущен на тонкой нити
металлический шарик (рис. 95). Поднимем шарик на высоту h;
тогда его потенциальная энергия, очевидно, увеличится на вели­
чину mgh, где т — масса шарика. С другой стороны, объем
жидкости V, равный объему шарика, опустится из положения
2 в положение 1, т. е. его потенциальная энергия умень­
шится на величину pVgh, где р — плотность жидкости. По­
тенциальная энергия всей системы (шарик — жидкость) изме­
нилась. Как из этих энергетических соображений вывести
закон Архимеда?
I
I
.40
8.49. Система двух сосудов, соединенных, как показано на
рис. 96, наполнена водой и приведена во вращение. Что
будет происходить, если вынуть пробку, закрывающую отвер­
стие А, расположенное на оси вращения?
8.50. Определить форму поверхности жидкости в сосуде,
скользящим без трейия по наклонной плоскости с углом
наклона, равным а (рис. 97).
8.51. На тележке стоит сосуд с
жидкостью; тележка движется без тре-
нйя с ускорением а в горизонталь­
ном направлении. Определить форму
поверхности жидкости.
8.52. В U-образную трубку налита
вода. Трубка приводится во вращение
с угловой скоростью ю вокруг оси, проходящей через одно
из колен трубки (рис. 98), Как установить уровень воды
в обоих коленах трубки?
8.53. К сосуду с водой, подвешенному на нитях в виде
маятника, прикреплены две натянутые мягкие пружины (рис. 99).
Что будет происходить с уровнем жидкости в сосуде, Когда
маятник будет качаться?
8.54. Как устроена резиновая груша
(К для вдувания воздуха в обыкновенный
пульверизатор? Зачем, кроме самой груши, еще добавляют
резиновый шар? Почему груша делается из толстой резины,
а шар - из тонкой? Зачем шар окружают сеткой (рис. 100)?
8.55. Если в сосуд налита жидкость и в нее погружены
тельца более тяжелые, чем эта жидкость, то при вращении
сосуда они отходят к стенке. Как объяснить хорошо известный
факт, что чаинки в стакане чая, отошедшие при помешива­
нии к стенке, собираются после прекращения помешива­
ния в середине дна?
8.56. На некоторых железных дорогах пополнение паровоз­
ного котла водой производится без остановки паровоза. Для
этой цели применяется изогнутая под прямым углом труба,
Ai
friij и%|«^|Уд|j и *—■
которая опускается на ходу паровоза
в канаву с водой, проложенную вдоль
рельсов (рис. 101). При какой скорости
паровоза v вода может подняться на вы­
соту h = 3 м?
8.57. В сосуде с жидкостью сделано
отверстие, площадь которого S мала по
сравнению с высотой столба жидкости
h. В одном случае отверстие закрыто
V//7///A///////////////''- пластинкой и измеряется сила давления
жидкости Ft на пластинку при высоте
столба жидкости h (рис. 102, а). В дру­
гом случае тот же сосуд стоит на те­
лежке, отверстие открыто и измеряется сила отдачи F2 при
установившемся токе жидкости в момент, когда высота
столба жидкости будет та же, что и в первом случае
(рис. 102,6). Будут ли силы Ft и F2 равны?
Рис. 101
а
==5
Рис. 102
8.58. Если полностью открытый водопроводный кран зажать
пальцем так, чтобы оставалось только маленькое отверстие,
то вода из этого отверстия вырывается с большей скоростью,
чем при полностью открытом кране. Почему это происходит?
8.59. Как выгоднее самолету взлетать: по ветру или против
ветра?
1
8.60. При каком условии самолет может
летать «вверх колесами»?
8.61. Два однотипных самолета летят:
первый по дуге АВС, а второй по дуге
ADC (рис. 103). Обе дуги лежат в верти­
кальной плоскости, длины их одинаковы. У
которого из самолетов скорость в точке С
будет больше, если оба они имели в точке А
одинаковые скорости и их двигатели разви­
вают одинаковую и постоянную мощность?
8.62. Можно ли выдуть из воронки, дуя
с узкого конца, вложенный в нее бумажный
фильтр (рис. 104)?
42
8.63. Для того чтобы отделить друг от друга тонкие листы,
сложенные в пачку (например, билеты в книжечке метро),
достаточно подуть сбоку в торец этой пачки. Чем объясняется
это явление?
9. ТЕПЛОТА И КАПИЛЛЯРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
9.1. Известен опыт, показывающий расширение металла при
нагревании : металлический шарик, проходящий сквозь металли­
ческое кольцо (рис. 105), застревает, если его
нагреть. Что будет, если нагреть кольцо, а
не шарик?
9.2. Почему калориметры делают из ме­
талла, а не из стекла?
9.3. Какие термосы выгоднее при одной
и той же высоте и вместимости: круглого
или квадратного сечения?
9.4. В калориметре находятся два слоя
воды — внизу более холодная, вверху более
теплая. Изменится ли общий объем воды при выравнивании
температур?
9.5. Имеются два чайника для заварки чая, вмещающие
массу тв = 500 г воды. Один чайник сделан из меди и его
масса равна 200 г, другой из фарфора и его масса равна
300 г. Чай заваривается тем лучше, чем выше температура
воды. В каком чайнике лучше заварился бы чай, когда кипяток
наливают в чайник, первоначально находящийся при комнатной
температуре t = 20 °С, есЛи бы наружным охлаждением чайников
можно было пренебречь? (Удельная теплоемкость воды
св = 4180 ДжДкг-К), меди см = 380 ДжДкг-К), фарфора
Сф = 830 ДжДкг • К).) Что дает предварительное ополаскивание
чайника кипятком? Какой чайник при этом оказывается
выгоднее в действительности при наличии внешнего охлаж­
дения?
9.6. Кусок металла и кусок дерева имеют одинаковую
температуру. Почему наощупь холодный металл кажется холод­
нее дерева, а горячий металл —
горячее дерева? При какой температуре
и металл и дерево будут казаться
наощупь одинаково нагретыми?
9.7. Пластинка, спаянная из меди
и железа, включена в цепь тока, как
показано на рис. 106. Описать, что
произойдет при прохождении в цепи
достаточно сильного тока?
43
9.8. Известно, что для измерения температуры человека
медицинским термометром нужно 5 — 10 мин, а для того,
чтобы сбросить ртуть термометра, когда он вынут, достаточно
иногда секунды. Почему это происходит?
9.9; Какие свойства красной меди делают ее исключитель­
но удобным материалом для паяльников? Есть ли дру­
гой материал, обладающий столь же необходимыми качест­
вами?
9.Д0. Два стержня одинаковых размеров, но сделанные из
различных металлов, сварены своими торцами (рис. 107).
Теплоемкость стержня А вдвое больше
I ' теплоемкости стержня В, но тепло-
I— и.. проводность А вдвое меньше тепло-
Та т т‘ проводности В. Один из свободных
Рис 107 концов стержней нагревается, а другой
охлаждается, так что на каждом Из
концов поддерживается постоянная температура. Будет ли общее
количество теплоты, протекающее в стержнях, зависеть от
того, какой из свободных концов стержней (А или В) нагрет
и какой охлажден? Теплообменом через боковые стенки стержней
пренебречь.
9.11. Два цилиндра одинаковых размеров — железный и
серебряный — стоят один на другом (рис. 108). Верхнее осно­
вание железного цилиндра поддерживается
при температуре Тi = 100 °С, а нижнее осно­
вание серебряного цилиндра поддерживается
при температуре Т 3 = 0°С. Теплопроводность
серебра в 11 раз больше теплопровод­
ности железа: kAg — Ш Ре. Чему равняется
температура Т2 соприкасающихся оснований,
если считать, что теплота через боковые по­
верхности цилиндров не уходит в окружающую
среду? '
9.12. Удельная теплота сгорания сосновых
дров больше, чем березовых. Почему же говорят,
что березовые дрова жарче горят?
9.13. На горизонтальную медную пласти­
ну положили тонкий лист слюды, а на него
положили нагретый металлический конус. Конус начал катиться
по слюде вокруг своей вершины. Почему? Что произошло
бы, если бы под листом слюды был не лист из красной
меди, а лист стекла?
9.14. Часто можно видеть, как хозяйки, желая ускорить
варку, усиливают огонь под кастрюлей, в которой кипит вода.
Правилен ли этот прием?
44
9.15. Какова температура воды в водоемах под слоем
льда?
9.16. Температура 0°С является, как известно, одновременно
и температурой таяния льда, и температурой замерзания воды.
Что же произойдет, если мы в сосуд с водой при 0°С
положим кусок льда при 0°С?
9.17. Смешиваются равные по массе вода при температуре
+ 50 °С и лед при температуре — 40 °С. Какова будет окон­
чательная температура смеси?
0 9,18. Для того чтобы быстрее нагреть кастрюлю с водой,
$еегда помещают нагреватель внизу (например, ставят кастрюлю
на плитку). Желая охладить кастрюлю с водой как можно
быстрее до комнатной температуры, хозяйка поставила ее на лед.
Правильно ли это?
9.19. Будет ли кипеть вода в кастрюле, которая плавает в
другой кастрюле с кипящей водой?
9.20. Сосуд с горячей водой нужно как можно сильнее охла­
дить за 10 мин. Как лучше поступить: сначала положить
в воду кусок льда, а потом поставить ее на 10 мин
остывать или дать ей остыть в течение 10 мин, а затем
положить такую же массу льда?
9.21. Температура воды в открытых водоемах (прудах,
озерах, реках) почти всегда в летнюю погоду ниже температуры
окружающего воздуха. Почему?
9.22. Можно ли заставить воду кипеть, не нагревая ее?
9.23. В кинетической теорий газов при выводе закона
Бойля — Мариотта предполагают, что каждая молекула, ударяя
в стенку сосуда, отражается по закону упругого удара с той же
скоростью' и под тем же углом к перпендикуляру к стенке,
т. е. что угол падения равен углу отражения. Как можно об
этом говорить, если любая стенка для молекулы является
чрезвычайно шероховатой поверхностью, глубоко изрезанной
вроде береговой линии норвежских фиордов? В этих извилинах
молекула находится некоторое вре­
мя и выходит в результате случай­
ного удара, направление которого
никак ие связано с направлением,
по которому молекула ударилась о
стенку. А все-таки вывод кинетиче­
ской теории правилен. Чем это объ­
яснить?
9.24. В два полых стеклянных
шара, соединенных трубкой, введе­
но некоторое количество воды, после
чего из иих откачан воздух и вся
45
система заиаяна. Если перелить всю воду в верхний
шар, а нижний, пустой, поместить в сосуд с жидким воздухом
(рир. 109), то через некоторое время вся вода в верхнем шаре
замерзнет, хотя он все время находится при комнатной
температуре. Объяснить это явление.
9.25. Ртуть кипит при температуре +367°С. Как же могут
применяться ртутные термометры для измерений температур до
+550°С?
9.26. Два одинаковых сосуда, нанолиенные водородом, соеди­
нены трубкой, в которой находится столбик ртути (жидкая
пробка) (рис. 110). В одном сосуде водород находится при
температуре f i = 0 °С, а в другом — при температуре
Н — +20®С. Сместится ли столбик ртути, если оба сосуда
нагреть на 10 градусов?
9.27, На подоконнике был оставлен иа ночь сосуд с мутной
водой. К утру муть осталась только у той стенки, которая
обращена к комнате. В какое время года произведен этот
опыт?
9.28. В комнате при температуре +20°С измерения влажнос­
ти показали 40%. В это время на улице при температуре
0°С влажность оказалась равной 80%. Если в комнате открыть
форточку, то куда пойдут водяные пары: е улицы в комнату
или из комнаты на улицу?
^.29. У двух концов изогнутой стеклянной трубки выдуты
два мыльных пузыря разных диаметров (рис 111). Будут ли
меняться диаметры пузырей, если кран К закрыт?
9.30. В дне стеклянного сосуда имеется небольшое отверстие
радиуса г. До какой высоты h можно налить в этот сосуд
жидкость (плотностью р), не смачивающую стекло, чтобы она не
выливалась?
9.31. Космонавт после выхода корабля на орбиту обнару­
жил, что в закупоренном чистом стеклянном сосуде с водой
весь находившийся в сосуде воздух собрался внутри воды
в виде шара, а вода заполнила сосуд до пробки. Чем это
объясняется?
Рис. 110 Рис. 111
г
О
9.32. В чистом стеклянном сосуде налито не­
которое количество воды. Как она расположится,
если сосуд с водой попадет в условия невесо­
мости?
9.33. В жидкость погружена капиллярная трубка
радиусом R так, что над поверхностью жидкости
выдается лишь ее длина /, причем I меньше высо­
ты поднятия данной жидкости в канале капилляра
данного сечения при полном смачивании. Куда
будет обращена выпуклость мениска и каков
его радиус г, если поверхностное натяжение
жидкости <т и ее плотность р?
9.34. В манометре Мак-Леода (рис. 112), упот­
ребляемом для измерения очень малых давле­
ний, параллельно запаянному капилляру идут две
трубки: такая же капиллярная и широкая трубка. Зачем нужны
обе эти трубки?
\Уу
Рис. 112
10. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ
10.1. Почему птицы слетают с провода высокого напря­
жения, когда включают напряжение?
10.2. Каким способом заряженный проводник может отдать
весь свой заряд другому изолированному проводнику?
10.3. Как известно, заряженный шарик притягивает бумаж­
ку. Как изменится сила притяжения, если окружить концен­
трической металлической сферой заряженный шарик или бу­
мажку?
10.4. Маленький металлический шарик заряжен до потенциа­
ла ф! = +1 В. Его вносят внутрь большой полой металли­
ческой сферы, заряженной до потенциала ц>2 —10 кВ, и
касаются шариком поверхности сферы. Заряд с маленького
шарика переходит на сферу. Объяснить кажущееся противо­
речие: переход положительного заряда произошел в направ­
лении от более низкого потенциала к более высокому,
тогда как должно происходить как раз обратное.
10.5. Иногда говорят, что линия напряженности электро­
статического поля это линия, по которой будет двигаться
электрический заряд в электростатическом поле. Правильно
ли это?
10.6. N одинаковых маленьких капель ртути заряжены
одновременно до одного и того же потенциала ф. Каков
будет потенциал ф' большой капли, получившейся в резуль­
тате слияния этих маленьких капель? (Капли считать шаро­
образными.)
47:
10.7. Между шарами А и В, соединенными с электро­
статической машиной и укрепленными на изоляторе, происхо­
дит искровой разряд (рис. 113, я). С течением времени у
изолятора появилась «утечка», т. е. он стал в незначительной
степени проводить электричество, и поэтому искровой разряд
прекратился.
8
Рис. ИЗ v
Почему, устроив дополнительный искровой промежуток меж­
ду электростатической машиной и шаром А (как показано на
рис. 113,6), удается восстановить искровой разряд между
шарами Л и В?
10.8. Как известно, сила взаимодействия между двумя
электрическими зарядами меньше в воде, чем в воздухе.
Казалось бы, этим можно
fo.. -n? воспользоваться для созда-
' ния «вечного двигателя»!
г-*=~ —- ■ следующим образом: взяв
— _— два разноименных заряда
- — - - — - -J в точках I и 2 (рис. 114),
сблизить их в воздухе,
Рис. 114 затем одновременно опус­
тить в воду, раздвинуть под
водой, затем одновременно поднять в воздух в прежние
положения, и далее повторять весь процесс сначала. При
этом работа, полученная при сближении, больше той, которая
затрачивается при раздвигании, так как силы электрического
взаимодействия в воздухе больше, чем в воде. Где ошибка?
10.9. Электрический заряд равномерно распределен по
окружности радиусом R с линейной плотностью q. Найти
напряженность Е электростатического поля в центре окруж­
ности и в произвольной точке прямой, проходящей через
центр окружности перпендикулярно к ее плоскости и отстоящей
на расстояние h от центра
48
10.10. На упругий шарик А, несущий заряд +q и закреп­
ленный неподвижно (рис. 115), начинает падать с высоты h с
начальной скоростью, равной нулю, такой же шарик В и
после упругого удара о шарик А подскакивает вверх. Как
высоко поднимается шарик В, если он также имеет заряд + ql
ШЯ7,
Рис. 115
(III
Рис. 116
10.11. Возможно ли такое электростатическое поле, напря­
женность которого во всех точках поля имеет одинаковое
направление, а перпендикулярно к этому направлению изменяет
свой модуль по линейному закону (рис. 116)? ?
10.12. Конденсатор подключен к аккумулятору. Раздвигая
пластины конденсатора, мы преодолеваем силы электростати­
ческого притяжения между его пластинами и, следовательно,
совершаем положительную работу. На что идет эта работа?
Что происходит с энергией конденсатора?
10.13. Конденсатор подключен к аккумулятору через
электроизмерительный прибор, регистрирующий кратковремен­
ные импульсы тока (баллистический прибор). Что покажет
прибор: а) в момент включения аккумулятора? б) через не­
которое время после включения, ес­
ли раздвинуть пластины конденсатора?
10.14. Плоский конденсатор, об­
кладки которого велики по сравне­
нию с расстоянием между ними, при­
соединен к источнику постоянного на­
пряжения. Изменится ли напряженность
электрического поля внутри конден­
сатора, если заполнить пространство
между обкладками диэлектриком?
10.15. Обкладки плоского конден­
сатора замкнуты на гальванометр
(рис. 117). Одна из обкладок заземлена. Между обкладками
вводят положительный заряд. Что покажет гальванометр?
10.16. Два металлических шара одинакового радиуса г,
заряженные равными по модулю, но противоположными по
49
знаку зарядами + q я —q, помещены далеко друг от Друга,
т. е. расстояние между их центрами много больше их радиуса.
Какова емкость С системы, образованной этими двумя шарами?
. 10.17. Два металлических шарика радиусами г я R находят­
ся один от другого на расстоянии значительно большем их
радиусов. Шарики несут одинаковые электрические заряды q.
Каковы будут их заряды, если их соединить проволокой?
10.18. Можно ли измерить электроскопом напряжение в цепи
переменного тока?
10.19. На трамвайных линиях в некоторых местах установ­
лены автоматические сигналы «Берегись трамвая». Сигнал зажи­
гается заранее, до того как трамвай подходит, и гаснет, когда
трамвай проходит. По какой схеме можно включить этот
сигнал?
10.20. Желательно освещать коридор одной лампочкой,
подвешенной в его середине, но так, чтобы можно было
включать и выключать ^лампочку в любом конце коридора.
При какой схеме включения это может быть осуществлено?
10.21. При вводе в дом осветительной проводки перемен­
ного тока с напряжением 220 В от трехфазной сети, в
которой-между двумя «фазами» существует напряжение 380 В,
используют два провода: «нуль» и «фазу», причем воспрещает­
ся ставить предохранительные пробки на оба провода, их
ставят только на провод, по которому подводится «фаза».
Почему? _
10.22. Две электрические лампочки' мощностью N = 40 Вт
включены последовательно в сеть с напряжением U = 120 В,
У одной из лампочек нить вольфрамовая, у другой — уголь­
ная. Какая из лампочек будет накалена сильнее?
и
п, я,
. Рис. 118
ь
10.23. Как влияет на накал электрических лампочек Jlt
и JIj в квартире включение и выключение электронагрева­
тельных приборов III я П2, если эти приборы и лампочки
соединены по схеме рис. 118.
50 v
10.24. Три лампочки Л 3 — Л 3 включены по схеме рис. 119.
Все лампочки одинаковой мощности и рассчитаны на напряже­
ние 120 В. Как изменится ток лампочек Л t и Л 2, если
замкнуть ключ К1 - ' '
10.25. Электрический чайник закипает через 15 мин после
включения его в сеть. Нагревательный элемент намотан из
6 м проволоки. Как нужно переделать
нагревательный элемент, чтобы тот же
чайник закипал через 10 мин после
включения? Потерями тепла в окружа­
ющее пространство пренебречь.
10.26. Определить электрическое со­
противление однородного проволочного
каркаса в форме правильного шестиуголь­
ника с двумя диагоналями, которые в
точке О соединены друг с другом
(рис. 120). Напряжение к каркасу
подводится в серединах А и В противопо­
ложных сторон шестиугольника. Сопротивление каждой Сторо­
ны шестиугольника R.
10.27. Зависит ли сопротивление между точками А и Е
цепи, показанной на рис. 121, от значения сопротивления
К3, если известно, что R i/R 2 = й 3/2?4? Чему равно полное ■
сопротивление этой цепи, если кроме приведенного соотношения
соблюдается условие R2 = R3?
10.28. Провода соединены по схеме рис. 122. Сопротив­
ление каждого из проводов равно 1 Ом. Чему равно
сопротивление R4S между точками А и В!
10.29. Два элемента с одинаковыми э.д.с. 9 и разными
внутренними сопротивлениями г2 и г2 соединяются последо­
вательно и замыкаются на внешнее сопротивление R (рис. 123).
Можно ли подобрать величину R так, чтобы разность
потенциалов Ul на полюсах первого элемента была равна нулю?
51
10.30. Две лампочки с сопротивлениями при полном накале
и R 2 (причем R2 > Ri) последовательно включают в освети­
тельную сеть. Которая из лампочек светит ярче? В обеих
лампочках вольфрамовые нити.
10.31. Может ли случиться, что два последовательно соеди­
ненных элемента с э.д.с. $ 1 и 8 2 и внутренними сопротив­
лениями rt и г2, будучи замкнуты на внешнее сопротив­
ление R, дадут ток более слабый, чем один из этих элементов,
замкнутый на то же сопротивление?
10.32. Три одинаковых гальванических элемента с э.д.с. jj8
и внутренним сопротивлением г каждый соединены по схемке
рис. 124. Что покажет вольтметр, присоединенный параллельно
одному из элементов в точках А и В? Изменится ли
ответ, если увеличить число гальванических элементов, оставив
точки включения А и В вольтметра неизменными? Сопротив­
лением соединительных» проводов пренебречь.
10.33. Можно ли, включив приборы по схеме рис. 125, опреде­
лить э.д.с. 8 батареи?
10.34. Как на мосте Уитстона измерить сопротивление галь­
ванометра Rr, который обычно включают в диагональ моста
(рис. 126), не пользуясь вторым гальванометром?
10.35. При каком условии сила тока в проводнике полу­
чается одинаковой при последовательном и при параллельном
соединении и одинаковых гальванических элементов?
10.36. Два гальванических элемента с э. д. с. 8 1 и 8 2
включены в цепь по схеме рис. 127. Сопротивления подоб­
раны так, что амперметр показывает отсутствие тока. Что
покажет вольтметр, включенный между точками 1 и 2?
10.37. На двухпроводной линии постоянного тока взяты про­
извольно -две точки А и В на каждом из проводов
(рис. 128). Как при помощи вольтметра и магнитной
стрелки определить, с какой стороны находится источник
напряжения?
52
10.38. Батарея элементов Б, состоящая из и = 60 банок
аккумуляторов, заряжается от источника постоянного напря­
жения U = 115 В (рис. 129). Зарядный ток должен быть
равен I = 2,5 А, э. д. с. каждой банки в начале зарядки
% = 1,2 В, внутреннее сопротивление каждой банки г = 0,02 гОм.
Каково должно быть сопротивление R потенциометра, вклю­
ченного между источником и батареей?
10.39. Два одинаковых шунтовых электродвигателя включе­
ны каждый в цепь с напряжением U. Один двигатель вращается
вхолостую, другой совершает некоторую работу. Который из
них быстрее нагреется?
10.40. При питании электропечи ЭП постоянным током
нужная температура поддерживается, когда тепловой амперметр
показывает ток 7 = 5 А (рис. 130, я). Будет ли поддерживаться
та же температура при питании печи пульсирующим током
(рис. 130,6), если тот же амперметр показывает тот же ток
1 — 5 А? Что будет, если вместо теплового амперметра
включен магнитоэлектрический?
зп
НИШ
а
0 —
ц
п л п
6
t
Рис. 13Q
10.41. Могут ли изменения температуры влиять на показания
амперметра и вольтметра?
10.42. Проводники MACN и MBDN одинаковой длины, но
с разными электрическими сопротивлениями Ri и R 2 соединены
по схеме рис. 131. Как надо расположить контакты А, В, С
и D, чтобы не было тока в проводниках АВ и CD? Пойдет
ли ток по АВ и CD, если после такого подбора соединить
между собой какие-нибудь точки Е и F этих проводников?
53
10.43. К концам графитового стержня, сопротивление которо­
го падает с повышением температуры, приложена постоянная
разность потенциалов. Когда выделяемое стержнем тепло будет
больше: когда он ничем не покрыт или когда он покрыт
асбестом?
10.44. К штепсельной розетке, к которой подведено напряже­
ние трехфазной осветительной сети, подключают цепь, состоя­
щую из двух последовательно Соединенных конденсаторов
одинаковой емкости. Напряжение с обкладок одного конден­
сатора подается на одну из пар пластин электронного
осциллографа, а напряжение с обкладок другого конденсатора!
подается на другую пару пластин осциллографа. На экране
осциллографа появляется прямая, наклоненная под углом
45° к горизонту. Если теперь заземлить точку А (рис. 132),
то Картина на экране не меняется. Если заземлить точку В,
то прямая на экране становится горизонтальной, а если
заземлить точку С, то пере­
горает предохранитель в штепсель­
ной розетке. Чем все это объясняется?
N
Рис. 131 Рис. 132
10.45. Гирлянда елочных фонариков сделана из 40 электри­
ческих лампочек от карманного фонаря, соединенных последо­
вательно и питаемых от городской сети. После того как одна
лампочка перегорела, оставшиеся 39 лампочек снова соединили
последовательно и включили в сеть
^ j______ городского тока. В каком случае в
I ' I комнате было светлее, когда горело
JL I 40 лампочек или 39?
10.46. Батарея с э. д. с. присоеди­
нена к цепи, как показано на схеме
рис. 133. До какого напряжения U
в конце концов зарядится конден­
сатор? Внутренним сопротивлением
батареи пренебречь.
2
г
Рис. 133
54
10.47. Батарея аккумуляторов замыкается на банку с под­
кисленной водой. При разряде батареи получается такое коли­
чество гремучего газа, что при его сгорании выделяется
35 % энергии, затраченной на зарядку аккумуляторной батареи.
Если вместо одной банки с подкисленной водой включить
последовательно несколько банок, то, конечно, потребуется
большее время, чтобы через них протекло то же количество
электричества, как и в случае одной банки. Но количество
выделившегося вещества зависит по закону Фарадея только
от количества протекшего через электролит электричества.
Поэтому через достаточно большой промежуток времени
в каждой банке выделится такое же количество гремучего газа,
как и в случае включения только одной банки с подкисленной
водой. Тогда при сгорании образовавшегося во всех банках
гремучего газа выделится энергия, значительно превышающая
затраченную на зарядку аккумуляторной батареи. Иначе говоря,
будет как будто нарушен закон сохранения энергии. Разъяснить
недоразумение.
10.48. Выделение вещества на катоде при электролизе осу­
ществляется положительными ионами. Полный ток в электро­
лите складывается из двух токов: тока положительных ионов
1+ и тока отрицательных ионов / - , движущихся в противо­
положных направлениях. Почему же количество вещества,
выделяющегося на катоде, рассчитывается по полному току, т. е.
по сумме токов 1+ и / - , а не только по току /+?
10.49. Трамвайная линия питается постоянным током,
причем воздушный провод присоединен к положительному
полюсу генератора постоянного тока, а рельсы — к отрица­
тельному. Почему не наоборот?
10.50. Электрический ток в металлических проводниках пред­
ставляет собой движение свободных электронов, сталкиваю­
щихся с ионами, из которых построена кристаллическая
решетка металла, и'отдающих при
этом ионам весь импульс, кото­
рый они приобрели до соуда­
рения.
Почему же металлический про­
водник, по которому идет ток, не
испытывает никаких механиче­
ских сил в направлении движения
электронов?
10.51. В каких случаях элект­
роны будут достигать анода с
большей скоростью: при включении сетки электронной лампы по
схеме а или по схеме 6 (рис. 134)?
55
Рассмотреть два случая: 1) внутренним сопротивлением
анодной батареи можйо пренебречь, 2) анодная батарея
имеет большое внутреннее сопротивление.
10.52. Электронная лампа (диод) включена по схеме
рис. 135. Анодный ток лампы / а = ОД А, напряжение батареи
накала Utt = 5 В, сопротивление накаленной нити R» = 5 Ом.
Какой ток покажут амперметры A i и Л2? Сопротивлением
подводящих проводов, батареи накала и амперметров пре-
небречь.
10.53. Если потереть баллон неоновой лампочки, то можно
заметить, что она крроткое время светится. Как объяснить это
явление?
10.54. Две магнитные стрелки, насаженные на вертикаль­
ные острия, расположены так, что их разноименные полюса
находятся на небольшом расстоянии друг от друга (значи­
тельно меньшем длины стрелок). Если стрелки отклонить в
одну сторону на небольшой угол и отпустить (рис. 136, а),
N S
Рис. 135 Рис. 136
A f нится ли период колебаний,
то они начинают колебаться
с некоторым периодом. Изме-
10.56. Дан каркас из одно­
родной проволоки в форме куба
(рис. 157). К противополож­
ным концам диагонали
10.55. Как узнать, намагни­
чена ли пилка от лобзика, не
пользуясь пикаким другим те­
лом?
если стрелки отклонить не в
одну сторону, а в разные сто­
роны (рис. 136,6)?
Рис. 137
куба подводится постоянное напряжение. По ребрам куба текут
токи. Чему равна напряженность магнитного поля в центре
куба?
10.57. К двум произвольным точкам А и Я проволоки,
имеющей форму окружности, приложена постоянная разность
потенциалов, вследствие чего по дугам AM В ,и АР В
(рис. 138) идут токи. Чему равна напряженность магнитного
поля в центре окружности?
10.58. Вдоль жесткого провода, по которому пропускается
переменный ток от городской сети, расположена мягкая
тонкая металлическая нить. В одном случае через нить
пропускается также переменный ток от городской сети. В другом
случае через нить пропускается постоянный ток. Что будет
происходить с нитью в одном и в другом случаях?
10.59. Соленоид в форме тороида расположен в плоскости
магнитного меридиана. В центре соленоида помещают компас
(рис. 139). Как будет вести себя стрелка компаса, если по
соленоиду пустить постоянный ток?
10.60. К вертушке, сделанной из железных проволок, подне­
сен магнит. Рядом с магнитом под вертушкой поставлена
горелка, нагревающая одну из
проволочек вертушки (рис. 140).
Что будет происходить?
10.61. На рис. 141 дана
принципиальная схема дейст­
вия электромагнитного телегра­
фа. Расположение приборов
на передающей и приемной
станциях совершенно одинако­
вое. Очевидно, что передача
телеграмм по указанной схеме происходит
без оставления их копий на передающей
станции, и, кроме того, одновременная
передача телеграмм с обеих сторон, на­
встречу друг другу, невозможна. С дюмо-
щью дополнительного электромагнита на
каждой станции составить схему устрой­
ства, в котором устранены оба недо­
статка, т. е. на передающей станции, по­
лучается копия переданной телеграммы1 и,-
кроме того, возможна одновременная lie*
редача телеграмм в обе стороны, навстре­
чу друг другу.
10.62. В вертикальной плоскости подвешено на нити медное
кольцо. Сквозь него в горизонтальном направлении вдвигается
один раз железный стержень, а другой раз — магнит
(рис. 142). Повлияет ли движение
стержня и магнита на положе-.
ние кольца?
10.63. По прямолинейному
рельсовому пути, изолированному
о Ж
^ ‘I -ч£
Рис. 142 Рис. 143
от земли, равномерно i идет поезд. В' каком-то месте
оба рельса замкнуты на гальванометр (рис. 143). Будут ли
изменяться показания гальванометра в зависимости от того,
приближается поезд к гальванометру или удаляется от него
(для определенности считать, что в обоих случаях поезд
находится по одну сторону от гальванометра)?
10.64. Как объяснить опыт Томсона: на железный стержень
намотана катушка из большого числа витков медного провода.
На сердечник свободно надето массивное кольцо из хорошо
проводящего металла (медь). При включении катушки в цепь
переменного тока кольцо подскакивает (рис. 144). Будет ли
подскакивать кольцо, если включить катушку в цепь постоянно­
го тока?
10.65. Прямой постоянный магнит падает сквозь металличе­
ское кольцо (рис, 145). Будет ли магнит падать с ускоре­
нием свободного падения?
' 10.66. Катушка индуктивности А замкнута на вольтметр,
а другая катушка В подключена к источнику переменного
58
тока (рис. 146). Как изменится напряжение, индуцируемое
в катушке А током, идущим в катушке В, если между
катушками положить большой медный лист?
Медный лист
1
Рис. 146
10.67. Две катушки индуктивности, по которым текут токи,
взаимодействуют между собой с определенной силой. Как
изменится эта сила, если обе катушки
свободно надеть на общий замкнутый
железный сердечник, причем все линии
индукции магнитного поля проходят
внутри сердечника (рис. 147).
10.68. Знаменитый английский фи­
зик Фарадей в 1831 г. открыл явле­
ние электромагнитной индукции. Фара- Рис. 147
дей долго и тщательно искал это яв­
ление, руководствуясь общей идеен о связи явлений электри­
чества и магнетизма.
Одновременно с Фарадеем и независимо от него в этом же
направлении работал швейцарский физик Колладон, руковод­
ствуясь той же идеей. Опыт Колладона состоял в следующем:
концы соленоида соединялись с гальванометром, который для
устранения непосредственного влияния магнита*) был вынесен
в соседнюю комнату. Колладон вдвигал магнит в соленоид и
шел в соседнюю комнату смотреть, что показывает гальваног
метр. В чем была ошибка Колладона? Почему ему не удалось
открыть явление электромагнитной индукции?
10.69. Если водитель трамвая на полном ходу выключит
напряжение на входных клеммах мотора и соединит их нако­
ротко, то вагон быстро остановится. Чем это объясняется?
*) Во времена Колладона применяли гальванометры, в которых
легкая магнитная стрелка подвешивалась внутри катушки. По откло­
нению стрелки судили о наличии токов в катушке. При такой си­
стеме гальванометра неизбежно влияние магнита, перемещаемого
вблизи гальванометра. '
39
10.70. На замкнутый железный сердечник надеты две об­
мотки (рис. 148). Как' определить число витков nt и п2 в
каждой из обмотек, если в распоряжений имеются источник
переменного тока, провода и вольтметры любой чувстви­
тельности?
Рис. 148 Рис. 149
10.71. Замкнутый железный сердечник имеет две совершен­
но одинаковые обмотки _с омическим сопротивлением гораз­
до меньшим, чем индуктивное сопротивление. Одна обмотка
через амперметр (рис. 149) соединена с источником пере­
менного напряжения. Изменится ли показание амперметра, если
концы второй обмотки В и С соединить с точками D и Е
первой обмотки так, чтобы магнитные потоки обеих обмоток
были направлены одинаково?
10.72. Если электромагнит телефонной трубки питать пере­
менным током, то мембрана телефонной трубки должна ко­
лебаться с двойной частотой, так как притяжение мембраны
не зависит от направления тока, возбуждающего магнитное
поле. Поэтому создаваемые микрофоном переменные токи
должны были бы вызывать колебания мембраны с двойной
частотой по сравнению с частотой передаваемых звуков.
Вследствие этого каждый ток превращался бы в тон удвоен­
ной частоты, т. е. искажался бы.
Как устраняются эти искажения
в телефоне?
10.73. Прямолинейный про­
водник начинает двигаться с
возрастающей скоростью, пере­
секая линии индукции однород­
ного магнитного поля, направ­
ленного перпендикулярно плос­
кости чертежа. В одном случае
концы проводника замкнуты на
омическое сопротивление R (рис. 150, я). В другом случае
последовательно с таким же омическим сопротивлением R
включена катушка индуктивностью L (рис. 150,6). Во что
в обоих случаях превращается работа,, затрачиваемая яа пере­
мещение проводника? В каком из этих двух случаев при
одинаковом перемещении будет совершена большая работа?
11. ОГГШКА
11.1. Вилка освещается пламенем свечи и дает тень на стене.
При вертикальном положении вилки тень отчетливо воспроиз­
водит форму ее зубцов, а при горизонтальном положении
вилки тень размыта и зубцов почти не видно (рис. 151).
Почему?
’ " 11.2. На некотором расстоянии / от точечного источника
света S помещен экран Э. Какова будет освещенность Е в
центре экрана, если по другую
сторону от источника на таком
же расстоянии I поставить
плоское зеркало 3 (рис. 152)?
Сила света точечного источника
равна I.
3 ,3
Рис. 152
11.3. Почему, глядя на ряд фонарей, расположенных вдоль
длинной улицы, мы видим их одинаково яркими, хотя рас­
стояния от глаза до фонарей неодинаковы?
Почему, если рассматривать тот же ряд фонарей в тумане,
яркость их будет казаться постепенно уменьшающейся?
11.4. Какого наименьшего размера должно быть плоское
зеркало, чтобы, став перед ним, человек увидел себя во
весь рост?
11.5. Фотограф с помощью раздвижной фотокамеры сфо­
тографировал человека, а затем фотографирует плывущие по
небу облака. Должен ли он уменьшить или увеличить растя­
жение фотокамеры?
11.6. Светящаяся точка находится между двумя плоскими,
параллельными друг другу зеркалами. Сколько изображений
светящейся точки будет в зеркалах?
Рис. 151
61
11.7. Светящаяся точка находится между двумя плоскими
зеркалами, расположенными взаимно перпендикулярно. Сколь­
ко изображений точки видно в зеркалах?
11.8. Попробуйте расположить два плоских зеркала так,
чтобы при любом угле падения луч падающий и луч, после­
довательно отразившийся от двух зеркал, были параллельны
друг другу.
11.9. Попробуйте расположить три зеркала так, чтобы все
они пересекались и чтобы при любом угле падения луч
падающий и луч, последовательно отразившийся от трех
зеркал, были параллельны друг другу.
11.10. В какой среде лучи света могут быть криволи­
нейными?
11.11. Наблюдается солнечное затмение. В некоторый мо­
мент край Солнца, край Луны и глаз наблюдателя нахо­
дятся на одной прямой. - Как
скоро после этого наблюдатель
увидит первые солнечные лучи?
11.12. Солнце при восходе
часто кажется сплюснутым.
Почему?
11.13. Сбоку от зеркала 3
в точке А стоит человек
(рис. 153), второй человек при­
ближается к зеркалу по перпен­
дикуляру ВС, проходящему
через середину зеркала. Раз­
мер зеркала равен 2 СО =
= 0D = DA = 1=1 м. На ка­
ком расстоянии х от зеркала
будет находиться второй человек в момент, когда
оба увидят друг друга в зеркале?
I I
'////////////у /;
3 \с 0 в \ ,
1
1
1
1
1*4
1
1
1
1
1
1
1 ;
Jr
L
Рис. 153
\ o ~ s
62
11.14. Квадратное зеркало 3 лежит-на столе. Какую форму
будет иметь солнечный зайчик от него на вертикальном,
достаточно далеко расположенном экране Э (рис. 154)?
11.15. Какую форму должна была бы иметь передняя-
поверхность роговицы глаза воображаемого животного, кото­
рое одинаково хорошо видело бы удаленные предметы в
воздухе и под водой без дополнительной аккомодации?
11.16. С помощью двояковыпуклой линзы L получают на
экране Э изображение свечи АВ. Как изменится это изобра­
жение, если линзу закрыть
наполовину картоном К
(рис. 155)?
11.17. Между источником
света и экраном находится
двояковыпуклая линза с
фокусным расстоянием F.
Расстояние от источника до
экрана меньше 4F.. Извест­
но, что при этих условиях нельзя получить на экране изображе­
ния источника ни при каком положении линзы. Как с помощью
простых средств, не двигая ни линзы, ни экрана, получить
изображение источника на экране?
11.18. Как можно получить действительное изображение
в воздухе при помощи двояковогнутой стеклянной линзы?
11.19. Чтобы яснее видеть под водой, пловец надевает
выпуклые очки из сильно преломляющего стекла. Помогут
ли такие очки пловцу, если они надеты под маской со стек­
лом, герметически закрывающей лицо пловца?
11.20. Как расположить двояковыпуклую сферическую лин­
зу и сферическое вогнутое зеркало, чтобы лучи света, иду­
щие от точечного источника, расположенного на общей опти­
ческой оси линзы и зеркала, пройдя через линзу и отра­
зившись от зеркала, создали изображение источника в точке,
где находится сам источник света?
11.21. На каком расстоянии от двояковыпуклой сферической
линзы с фокусным расстоянием Ft надо поставить двояко­
вогнутую сферическую линзу с фокусным расстоянием F2,
чтобы эта система линз с общей оптической осью стала
телескопической ?
11.22. В каком месте на главной оптической оси двояко­
выпуклой линзы надо поместить точечный источник света,
чтобы его изображение оказалось в главном фокусе?
11.23. Луч света падает на однородный прозрачный шар
и проникает в него. Проходя внутри шара, он достигает
в . точке А поверхности раздела шар — воздух (рис. 156).
Может ли в этой точке произойти полное внутреннее отра­
жение?
11.24. На рис. 157 изображен путь луча света ВС после
преломления в двояковыпуклой линзе L с главным фокусом F
и оптической осью 00. Найти построением ход этого луча
до линзы.
11.25. С помощью линзы, оптическая ось которой 00, было
получено изображение В точки А (рис. 158). Где располо­
жена линза, какая это линза й
•Л где находятся ее фокусы?
11.26. Как нужно расположить
_________ ;_________ , две собирающие линзы, чтобы
" пучок параллельных лучей, прой-
Вш дя через обе линзы, стал снова
параллельным?
ис’ 15 11.27. Где на оптической оси
собирающей линзы должен .на­
ходиться точечный источник света, чтобы ни из одной
точки нельзя было одновременно увидеть источник и его
изображение?
11.28. Плоскопараллельную пластинку разрезали, как пока­
зано на рис. 159, я, после чего получившиеся линзы раздви­
нули. Что будет с пучком параллельных лучей, падающих на
6 В '
Рис. 159
получившуюся систему: со стороны собирающей линзы
(рис. 159,6), со стороны рассеивающей линзы (рис. 159, в)?
64
Рассмотреть случаи, когда расстояния между линзами больше
и меньше фокусного.
11.29. Широкий параллельный пучок света, в состав кото­
рого входят лучи двух спектральных цветов, распространяется
в некоторой жидкости. Как отделить лучи разных цветов один
от другого при помощи тонкой прозрачной плоскопараллель­
ной пластинки, если коэффициент преломления у вещества
пластинки меньше, чем у жидкости и значения его для лучей
обоих цветов различны?
11.30. В романе Герберта Уэллса «Человек-невидимка»
герой романа изобрел особый состав и, выпив его, стал
совершенно прозрачен для световых лучей, а потому неви­
дим. Сам же человек-невидимка видит все окружающее, оста­
ваясь невидимым. Может ли такой человек видеть?
11.31. Почему окна домов днем кажутся темными, т. е.
темнее наружных стен, даже если стены выкрашены темной
краской?
11.32. Почему сухой песок светлый, а влажный песок ка­
жется темным?
11.33. Если смотреть на разноцветную светящуюся рекламу
(например, из газоразрядных трубок), то красные буквы всегда
кажутся выступающими вперед по
отношению к синим или зеленым.
Чем это объяснить?
11.34. Чтобы защитись себя от
жара раскаленной печи, выгодно
поместить перед ней лист стекла,
а не лист эбонита, так как стек­
ло мало прозрачно для тепловых
(инфракрасных) лучей, а эбонит для них
прозрачен. Почему же парники покры­
вают стеклом, а не эбонитом?
11.35. Солнечные лучи собираются
при помощи вогнутого зеркала и
направляются в замкнутую полость через
маленькое отверстие в ней (рис. 160).
Стенки полости не проводят тепла. Можно ли, увеличивая
как угодно размеры зеркала, неограниченно повышать темпе­
ратуру внутри полости?

Ответы к задачам по физике Шаскольская from zoner

Категория: Физика | Добавил: Админ (18.07.2016)
Просмотров: | Теги: Шаскольская | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar